鋰電池結構與原理解讀

2019-09-08     柒雨汽車百科

1、鋰電池基本結構

主要材料:正極、負極、電解液、隔膜

結構:圓形、方形;疊片、卷繞

形態:聚合物(軟包裝)、液態鋰離子(鋼殼)

方形鋁殼電芯刨析圖

2、鋰電池工作原理

正極材料:LiMn2O4,負極材料:石墨

充電時正極的Li+和電解液中的Li+向負極聚集,得到電子,被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子,進入電解液,電解液內的Li+向正極移動。

3、鋰電池組成原理

正極構造

LiMn2O4(錳酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極

負極構造

石墨+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(銅箔)負極

4、充電過程

電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極「跳進」電解液里,「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞,「游泳」到達負極,與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(電子)

負極上發生的反應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放電,此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上,正鋰離子Li+從負極「跳進」電解液里,「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞,「游泳」到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為Li1-xMn2O4+xli++xe(電子) ==LiMn2O4

負極上發生的反應為LixC6 == 6C+xLi+xe

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-mo/DbPYOG0BJleJMoPMJK3S.html